Lecture 3meyda.education.gov.il/.../homer-limud/silicon/Lecture_3.pdf · 2019-11-02 · Lecture 3 Silicon Labs ToolStick Development Platform [email protected] קרמ יקצילסט

Lecture 3

Silicon Labs ToolStick

Development Platform

www.elecstudy.orgטסליצקי מרק [email protected]

http://www.elecstudy.org/

2

תוכן הרצאה

מערכות פיתוח ותכנות של מיקרו בקר .

תיאור מערכתToolStick

ממיר בסיסי ל-ToolStick

כרטיס הרכבהToolStick MCUniversity

שימוש במערכת פיתוחToolStick

כלים לפיתוח תוכנה

הצגת אפשרויות של כרטיס הרכבהToolStick MCUniversity



3

מערכות פיתוח ותכנות של מיקרו בקר

מערכות פיתוח ותכנות של מיקרו בקר מורכבת גם מחומרה וגם

. מתוכנה ששניהם חייבים להתקיים כדי לפתח ולהריץ קוד על הבקר

בדרך כלל חומרה מכילה:

. לוח אלקטרוני עם מיקרו בקר➢

. אפשרויות צריבה של מיקרו בקר➢

.אפשרויות לדבג ולהריץ את הקוד➢

בדרך כלל תוכנה מכילה:

(Keil uVisionאו Simplicity Studio-אנו משתמשים ב)(IDE)סביבת פיתוח ➢

Assembler, compiler, linker , debugger: שלבי בניה4▪

(.תהליך צריבה)תוכנה שמורידה קוד למיקרו בקר ▪



4

. מערכות פיתוח ותכנות של מיקרו בקר

דוגמא של קיטC8051F020-DK

קיטמכילמה.

:תוכנה➢

▪Silicon Labs integrated development

environment (IDE)

▪Evaluation Keil C51 tool chain

(assembler, linker, and 4 Kb C-compiler)

. קבצים עם הגדרת אוגרים, דוגמאות של קוד מקור▪

.דפי נתונים▪

.חומרה➢

לוח הרכבה▪

ספק כוח חיצוני▪

לצורך בדיקת נתונים והרצת USBממיר ▪

Debugger.

USBכבל▪



5

ToolStickתיאור מערכת

מערכתToolStick נותנת אפשרות להפעיל ערכת פיתוח בשיתוף

. פעולה עם רכיבים שנמצאים על לוח פיתוח

מערכתToolStickמכילה כל החומרה שצריכה להיות בתוך המערכת .

➢USB debug adapter (BA—base adapter)

➢Target MCU (DC—daughter card)

פיתוח קוד על בסיסToolStick נתונה לתכנות בעזרת כלים שחברת

Silicon Labsמספקת .

➢Integrated development environment (IDE)

➢Virtual display tools



6

ToolStick-ממיר בסיסי ל

ToolStick Base Adapter

USB Debug Interface to PC

.ניתן לחבר לכל ערכה של סיליקון לאבס

ToolStick MCUniversity Daughter Card

.ערכת פיתוח C8051F020 MCU



7

.דיאגרמת בלוקים של מערכת

Debug Functions

Data Communication

PC Base Adapter Daughter Card

Silicon Labs IDE Debug Logic

ToolStick Terminal

UART

GPIO

MCU

Debug HW

UART & GPIO

External HW

USBCard

Edge



8

ToolStickתיאור מערכת

Silicon Laboratories MCU

יפ שאחראי על תהליך הרצת קוד 'מיקרו צ.ותקשורת עם מחשב

Run/Stop LEDs

. מראה האם מיקרו בקר רץ או עוצר

Socket

Connector

מתחבר דרך מחבר

סיביות 14

Power LED

.USBלד שמראה חיבור דרך



9

ToolStickפונקציות בסיסיות של

כרטיס מאפשר דו שייח בין מחשב לבין מיקרו בקר.

לחיצת יד"סינכרונית עם תהליך -כרטיס מאפשר תקשורת א "

(handshaking )אפשרי .

.מערכת דרייברים צרובה על ההתקן ואין צורך להתחל תוכנה על המחשב➢

. תוכנה לא יכולה לרוץ במקביל לתהליך דבג➢

2פינים עם פונקציות מרובעות .

. יכולים לעבוד לכתיבה או קריאה ישירות ממחשבGPIOפורטים ➢

.אחראים על תהליך לחיצת יד(RTS , CTS)פינים 2ישנם ➢



10

.מבנה של כרטיס הרכבה

פלט\פינים קלט

P0[7..2], P1, P2

נגד משתנה

V3.3עד V0-מתח כניסה מ

מיקרו בקר

C8051F020

הפעלה LED

מפסק

איפוס

פינים

אנלוגיים

מפסקי לחיצה

P5[3..0]

לדים

P5[7..4]

DIP מפסקים

P4

גביש

22.1184 MHz

משטח להרכבת רכיבים



11

ToolStickאחזקת

זאת הדרך לאחזקת רכיב



12

ToolStickחיבור של

ניתן לחבר ישירות ניתן לחבר דרך כבל מעריך



13

.כלי תוכנה לפיתוח

Silicon Laboratories

IDE (integrated

development

environment)

מתחבר לערכת פיתוח ➢

.דרך רכיב דבגר

מאפשר תכנות והרצה ➢

של קוד בכל סוגי בקרים

של משפחת סיליקון

.לאבס

עובד יחד עם קומפילרים➢

▪Keil, SDCC, IAR,

etc.

Silicon Labs IDE

צילום מסך



14

Silicon Labs IDEhttps://www.softpedia.com/get/Programming/Coding-languages-Compilers/Silicon-Laboratories-IDE.shtml



15

:מאפשר כלים ממוחשבים כמו

כלים וירטואליים

ToolStickטרמינל ➢

(בארדוינוכמו )

➢LCDוירטואלי

סקופ וירטואלי➢



16

.צעדים של הגדרות של תוכנה בסיסית

מבטלים את טיימר : 1צעדwatchdog.

פלט לצורך הפעלת )מגדירים את צורת העבודה של פורטים : 2צעד

(. לד

מפעילים את הלד שמחובר לפורט ספציפי: 3צעד.

נכנסים ללולאה אין סופית: 4צעד .



17

.הפעלת קודים ודוגמאות מאתר של סיליקון לאבס

מורידים קיט מהקישור

http://www.silabs.com/MCUniver

sity

מתקינים אתIDEלספרייה

c:\Silabs\MCU

מכניסים התקן לפורטUSB ומשלימים

.את התהליך



18

.פתיחת פרויקט לדוגמא

הפעלתIDEלאחר התקנה.

פותחים פרויקט מוכן מתפריטProject

עוברים לספרייה

C:\SiLabs\MCU\ToolStick\Univers

ityDC\Firmware\SimpleDemo\

פותחים

“UniDC_SimpleDemo.wsp”

לאבססיליקוןIDE מכיל תמיכה למספר

.תוכנות קומפילציה

Project -> Tool Chain Integration



19

.בניית פרויקט והרצתו

מתוך תפריטProject מפעילים

.Buildפונקציה

בניית פרויקט מייצרת קובץ

.שאפשר לצרוב לתוך הרכיב

יחד עם תוכנה מקורית באה

בעתיד )בגרסת דמו KEILתוכנת

נראה כיצד אפשר לקבל רישיון

הגבלות של תוכנת (. לגרסה מלאה

אין , K2גודל הקוד עד : דמו הן

, FLOATאפשרות להכניס ספריית

. אלא רק מספרים שלמים



20

.הגדרות של התחברות

צריכים להגדיר את אפשרויות

”Connection Options“התחברות

.Optionsבתפריט אפשרויות

צריכים לחכות כמה שניות עד שמחשב

.יראה את ההתקן

בחרUSB debug adapter

תבחרו התקן כמו שרואים במסך מצד ➢

. שמאל

בחר“JTAG” כדי להגדיר אופציה

.להרצה קוד



21

.צריבת תוכנה

תלחץ כפתור להתחברות(Connect)

. IDE-כדי לחבר לוח פיתוח ל

לאחר תהליך התחברות לוחצים כפתור

Download כדי לצרוב קובץHEX

.לתוך הרכיב



22

.הפעלה ועצירה של מיקרו בקר

לוחצים על כפתור ירוק(GO ) כדי

להתחיל תהליך הרצה על הלוח

. הרכבה

לד ירוק מתחיל להבהב על כרטיס

. הרכבה

ניתן לעצור אותו , כאשר רכיב רץ

. בלחיצת כפתור אדום

לד יעצור באותו מצב שמיקרו בקר

. עוצר



23

.DEBUGפתיחת חלון לתהליך

תעצרו את הבקר בלחיצה על כפתורStop.

פותחים חלון של פורטים:View → Debug Windows → SFR’s → Ports



24

.בדיקת מצב פורטים

חלוןADC Debug Window מראה

כאשר הרצה לא , SFRמצב האוגרים

. פועלת

הם , אדוםערכים שמסומנים בצבע

. הערכים שישתנו מעצירה הקודמת

בחלון זה אפשר לשנות ערכי אוגרים

. ללא צורך בקומפילציה מחדש

שינה את הערך 5כאן רואים שפורט

.F1וערך החדש הוא



25

שינוי

ניתן להגדיר ולשנות פורטים בזמן

”.אמת

בחלוןPorts Debug תשנו ערך של

. 0x0F-ל5פורט

ריענון"תלחצו( "Refresh ) כדי לתת

.5ערך חדש לפורט

. יש גישה ישירה לאוגרים בזמן אמתIDE-ל



26

Watchשימוש בחלון

תעצרו את ההרצה בעזרת כפתורStop .

בחלון של קוד לחיצה על כפתור ימין של עכבר על

ותבחרו countלדוגמא )המשתנה

“Add count to Watch → Default”

בצורה הזאת משתנה יהיה מאוסף לחלוןwatch

וערך שלו יהיה מחודש כל פעם שאנו נעצור את

. הרצת הבקר

זה מאפשר לראות כל נתון חלון

:באזורי זיכרון שונים

RAM ,XRAM ,CODE והכל

.בחלון אחד



27

Watchשימוש בחלון

תריצו ותעצרו את הבקר בעזרת

.”Go” ,“Stop“כפתורים

שימו לב שמיקרו בקר מקדם ערך של

כל פעם שאנו עוצרים countמשתנה

.את מיקרו בקר

שימו לב שערך של משתנה ניתן לשינוי

אבל , Watch Windowישירות מחלון

.בתנאי שתוכנה לא רצה



28

Breakpoint. הכנסת נקודות עצירה

עצור את הבקר בעזרת כפתורStop

תלחץ על כפתור ימין של עכבר

במקום בקוד ששם אתה רוצה לעצור

:את הקוד ותבחר

“Insert/Remove Breakpoint”

נקודת עצירה חומרתית מבוססת

. בתהליך הרצה ברכיב הזה ספציפי

נקודה אדומה מסמנת מקום של

. נקודת עצירה



29

.עבודה עם נקודות עצירה

תלחצו על , ברגע שהגדנו נקודת עצירה

כדי להמשיך ביצוע ”Go“כפתור

. תוכנית

רכיב יעצור ברגע שקוד יגיע לנקודת

. העצירה

תלחצו“Go” מספר פעמים כדי לראות

. התקדמות ושינוי משתניםנקודות עצירה עוזרות למפתח לעבור מהר

. לנקודת היעד בלי לעצור כל פעם בדרך

לא מבזבזים זמן וביצועיים של מיקרו

ישר עוברים לקטע קוד שרוצים . בקר

לבדוק ושם מריצים את הקוד צעד אחרי

(.Step-by-step) צעד



30

.הרצה צעד אחרי צעד

בעזרתIDE ניתן להריץ פקודות בשפת

כל לחיצה (. assemblyאסמבלי )סף

מפעילה Single-Stepעל הכפתור

. פקודה אחד של שפת סף

תלחץ כפתורDisassembly Button

.Disassemblyכדי לפתוח חלון

ברגע שהתקן נעצר תלחצו על כפתור

Single-Step כדי להפעיל פקודה

. אחת בשפת סף



31

מקורות נוספים

מדריכים למשתמש.

➢ToolStickUniDC User’s Guide

➢AN333: ToolStick Virtual Tools User’s Guide

➢Located at these default locations:

▪C:\SiLabs\MCU\ToolStick\UniversityDC\Documentation\

▪C:\SiLabs\MCU\ToolStick\Documentation\

דוגמאות נוספות.

➢UniDC_FeaturesDemo

➢UniDC_VirtualTools_Demo

➢Located at this default location:

▪C:\SiLabs\MCU\ToolStick\UniversityDC\Firmware



www.silabs.com/MCU



Documents

Lecture 3meyda.education.gov.il/.../homer-limud/silicon/Lecture_3.pdf · 2019-11-02 · Lecture 3 Silicon Labs ToolStick Development Platform [email protected] קרמ יקצילסט